Auswirkungen einer frühen Wasserübungsintervention auf die Rumpfkraft und die funktionelle Erholung von Patienten mit Lumbalfusion: eine randomisierte kontrollierte Studie

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 10716 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Details zu den Metriken

Diese Studie untersuchte die Wirksamkeit eines frühen Wasserübungsprogramms auf die Funktion der Rumpfmuskulatur und die funktionelle Erholung von Patienten mit Lumbalfusion. 28 Probanden wurden in zwei gleich große Gruppen aufgeteilt. Die Patienten der Wassersportgruppe führten sechs Wochen lang zwei 60-minütige Wasserübungen und drei 60-minütige Heimübungen pro Woche durch, während die Patienten der Kontrollgruppe sechs Wochen lang fünf Sitzungen mit 60-minütigen Heimübungen pro Woche durchführten. Die primären Ergebnisse waren die Numerical Pain Rating Scale (NPRS) und der Oswestry Disability Index (ODI), und die sekundären Ergebnisse waren der Timed Up and Go Test (TUGT), die Messung der Rumpfbeuge- und Streckmuskelkraft, der Stabilität des Lendenbeckens und der Dicke des lumbalen Multifidus-Muskels vor und nach der Intervention. Im Vergleich zu den Teilnehmern der Kontrollgruppe zeigten die Teilnehmer der Versuchsgruppe eine signifikante Verbesserung des NPRS, des ODI, der Kraft der Rumpfstrecker, der Lenden-Becken-Kontrolle, der Dicke des lumbalen Multifidus-Muskels und der relativen Veränderung der Multifidus-Muskeldicke (signifikante Zeit durch Gruppeninteraktionen, P < 0,05). ). Die Teilnehmer beider Gruppen zeigten signifikante Zeiteffekte (P < 0,001) für TUGT und das Ergebnis der Rumpfbeugekraft. Wassergymnastik in Kombination mit Heimübungen war der alleinigen Heimübung überlegen, da sie Schmerzen und Behinderungen linderte und die Muskelkraft, die Lenden-Becken-Stabilität und die Dicke des lumbalen Multifidus-Muskels verbesserte.

Die Lumbalfusion ist eine häufige Wirbelsäulenoperation, die oft durchgeführt wird, um Symptome im Zusammenhang mit degenerativen Veränderungen der Wirbelsäule, Stenose und Spondylolisthesis zu lindern1,2. Einige Patienten klagen jedoch über verbleibende Symptome nach der Operation, wobei die Rate unbefriedigender Ergebnisse bei 10–40 % liegt3. Zu den verbleibenden Symptomen zählen anhaltende Schmerzen, motorische Defizite, ein verminderter Funktionsstatus und die Unfähigkeit, an den Arbeitsplatz zurückzukehren. Ein Kraftverlust und eine Atrophie der Rückenmuskulatur nach der Operation könnten zu diesen postoperativen Komplikationen beitragen4. Postoperative Eingriffe wie Muskelstärkung und Funktionstraining werden in der Regel 3 Monate nach der Operation begonnen. Es wurde vorgeschlagen, mit der Muskelstärkung bereits 6 Wochen nach der Operation zu beginnen, und Forscher haben berichtet, dass eine frühzeitige Konditionierung der Rumpfmuskulatur die Muskelkraft erhöhen, die Atrophie verringern und so die Behinderung minimieren und die Lebensqualität des Patienten verbessern würde5.

Bewegung im Wasser reduziert im Vergleich zu Bewegung an Land die Belastung6,7,8. Es wurde berichtet, dass die Aktivität der Rumpfmuskulatur, die mithilfe der Oberflächenelektromyographie (EMG) bei Aktivitäten im Wasser aufgezeichnet wurde, weniger als 25 % der maximalen willkürlichen Kontraktion (MVC) beträgt9. Dieser Grad der Muskelaktivierung liegt unter dem gemeldeten Schwellenwert von 40 % MVC, bei dem ein erhöhtes Risiko für Gelenkschmerzen oder Verletzungen der Wirbelsäule besteht10. Das Eintauchen ins Wasser verringert die Belastung der Wirbelsäule aufgrund des Auftriebs und ermöglicht Bewegungen, die an Land normalerweise nur schwer auszuführen sind11,12. Daher gelten Wasser-Rumpfübungen als sicher für diejenigen, die sich einer Operation an der Lendenwirbelsäule unterzogen haben. Frühere Studien haben berichtet, dass Wasserübungsprogramme bei Patienten mit Schmerzen im unteren Rücken (LBP) zu einer Verbesserung der Kraft und Lebensqualität sowie zu einer Verringerung von Schmerzen und Behinderungen führten13,14. Ähnliche Effekte von Wasserübungen wurden auch bei Patienten nach einem vollständigen Knie- und Hüftgelenkersatz und einer Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes beobachtet15,16,17. Es gibt jedoch keine Studie, die die Wirkung von Wasserübungen bei Patienten nach einer Lumbalfusionsoperation untersucht hat.

Daher wollten wir mit dieser Studie die Auswirkungen eines frühen Wasserrehabilitationsprogramms auf Schmerzen, Behinderung, Kraft der Rumpfmuskulatur, Lenden-Becken-Stabilität und Dicke des lumbalen Multifidus (LM) nach der Fusion der Lendenwirbelsäule untersuchen. Wir stellten die Hypothese auf, dass ein 6-wöchiges Wasserrehabilitationsprogramm die Kraft der Rumpfmuskulatur, die Lenden-Becken-Stabilität und die Dicke der LM-Muskeln deutlich verbessern und Schmerzen und Behinderungen bei Patienten, die sich einer Lumbalfusion unterzogen haben, reduzieren würde.

Insgesamt wurden 28 Teilnehmer, die die Einschlusskriterien erfüllten, rekrutiert und in eine der beiden Gruppen randomisiert (14 Teilnehmer pro Gruppe). Vier Teilnehmer (zwei aus der Versuchsgruppe und zwei aus der Kontrollgruppe) brachen die Studie ab und 24 Teilnehmer (Versuchsgruppe, n = 12; Kontrollgruppe, n = 12) schlossen die Studie ab. Unsere letzten Beobachtungsergebnisse wurden in die ausgefallenen Daten für die Intention-to-Treat-Analyse übernommen. Abbildung 1 zeigt das Flussdiagramm der Rekrutierung von Studienteilnehmern einschließlich der Gründe für ihren Abbruch. Die demografischen Daten der Teilnehmer sind in Tabelle 1 aufgeführt. Zu Studienbeginn wurde bei den Teilnehmern kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen beobachtet.

Flussdiagramm der Studie.

Tabelle 2 fasst die Vergleiche zwischen den beiden Gruppen vor und nach der Intervention zusammen. Nach 6 Wochen Training wurde eine signifikante gruppenweise Interaktion in Bezug auf NPRS (P = 0,003) und ODI (P = 0,01) beobachtet; Der mittlere Unterschied zwischen den Gruppen betrug – 1,5 Punkte (95 %-KI 0,2, – 2,8) und – 5,73 Punkte (95 %-KI – 0,56, 17,52) im NPRS und ODI nach der Intervention. Die Post-hoc-Tests zeigten, dass nur die Versuchsgruppe einen signifikanten Rückgang der Schmerzen um weitere − 1,93 Punkte (95 %-KI − 3,08, − 0,78; P = 0,002) erlebte, wohingegen beide Gruppen signifikant verringerte ODI-Werte berichteten (Versuchsgruppe: P). < 0,001, Kontrollgruppe: P = 0,028).

Sechswöchiges Training zeigte keine statistisch signifikante gruppenweise Interaktion im TUGT, wobei der mittlere Unterschied zwischen den Interventionen 0,41 s betrug (95 % KI – 1,13, 1,95; P = 0,53). Beide Gruppen zeigten eine signifikante Verbesserung innerhalb der Gruppe (Zeiteffekt: p < 0,001; Versuchsgruppe: − 1,8 s, 95 %-KI − 2,68, − 0,9, P < 0,001; Kontrollgruppe: − 1,05 s, 95 %-KI − 1,05, 0,44 , P = 0,024).

Beide Gruppen zeigten eine signifikante Verbesserung der Rumpfbeugekraft (Zeiteffekt: p < 0,001; Versuchsgruppe: 8,16 kg, 95 %-KI 4,37, 11,95, p < 0,001; Kontrollgruppe: 4,6 kg, 95 %-KI 0,81, 8,38, p = 0,019). ), wohingegen nur die Versuchsgruppe eine signifikant verbesserte Rumpfstreckkraft von 12,64 kg zeigte (ein signifikanter Zeit-nach-Gruppen-Effekt, 95 %-KI 0,6, 25; P = 0,013).

Es wurde eine signifikante gruppenweise Interaktion für die Lenden-Becken-Stabilität beobachtet (95 % KI – 0,05 bis 26,08; P = 0,018), und die Post-hoc-Tests zeigten, dass nur die Versuchsgruppe eine signifikante Verbesserung des Testdrucks von 17,47 mmHg (95 % CI 9,77, 25,17, P < 0,001) für den lumbopelvinen Stabilitätstest. Die Analyse ergab auch eine signifikante gruppenweise Interaktion (95 %-KI – 2,78, 4,75; P = 0,044) für die relative Änderung der LM-Dicke. Die Post-hoc-Tests zeigten, dass nur die Versuchsgruppe eine signifikant erhöhte relative Veränderung des LM-Muskels um weitere 2,28 mm aufwies (95 %-KI 0,04, 4,52; P = 0,046).

Nach unserem besten Wissen ist dies die erste Studie, die die Auswirkungen eines frühen Wasserrehabilitationsprogramms auf Schmerzen, Behinderung und Rumpfmuskelfunktion nach einer Lendenwirbelsäulenversteifung untersucht. Unsere Daten stützten die meisten Hypothesen, wobei das 6-wöchige Wasserrehabilitationsprogramm die Rumpfmuskelkraft, die Lenden-Becken-Stabilität und die Dicke der LM-Muskeln deutlich verbesserte und Schmerzen und Behinderungen bei Patienten nach der Lumbalfusion im Vergleich zum Heimübungsprogramm reduzierte.

Eine signifikante Verbesserung des Schmerzscores wurde nur in der Versuchsgruppe beobachtet. Obwohl keine Untersuchungen zu den Auswirkungen von Wassergymnastik auf die Lendenwirbelsäulenversteifung durchgeführt wurden, wurden ähnliche schmerzlindernde Wirkungen von Wassergymnastikeingriffen bei Patienten nach Knie- und Hüftgelenkersatz15,17, in Untersuchungen zu LBP18 und in einer anderen Metaanalyse19 beobachtet. Studien haben gezeigt, dass die hydrostatische Wirkung von Wasserübungen Schmerzen lindern kann, indem sie periphere Ödeme reduziert und die Aktivität des sympathischen Nervensystems hemmt20. Daher behaupten wir, dass Wasserübungen aufgrund des Eintauchens ins Wasser einen entspannenden Effekt haben, der die Schmerzwahrnehmung effektiv reduziert6. In unserer Studie konnten wir in der Kontrollgruppe keine Verbesserung der Schmerzen feststellen; Frühere Studien haben jedoch gezeigt, dass Übungen zur Stabilisierung der Lendenwirbelsäule und die Stärkung der Lendenmuskulatur die Schmerzen bei Patienten mit LBP21,22,23 und bei Patienten, die sich einer Lumbalfusion unterzogen hatten, reduzierten5,24,25. Diese Diskrepanz könnte auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass unsere Kontrollgruppe nur ein Heimübungsprogramm statt einer überwachten Übungsintervention durchführte.

In dieser Studie verbesserten sowohl das Wasserrehabilitationsprogramm als auch das Heimübungsprogramm den Behinderungsscore deutlich, obwohl bei Wasserübungen bessere Ergebnisse beobachtet wurden als bei Heimübungen. Wir beobachteten einen Rückgang des ODI um 37,82 % in der Versuchsgruppe, was besser war als die zuvor gemeldeten Daten (18 % und 36 %)21,24. Dundar et al. 65 Patienten mit chronischem LBP wurden nach dem Zufallsprinzip einem Programm an Land oder im Wasser zugeteilt; Die Ergebnisse zeigten, dass Wasserübungen zu einer besseren Verbesserung der Behinderung führten als Übungen an Land12; Dies kann auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass der Auftrieb im Wasser die Druckkräfte auf die Gelenke während des Trainings reduziert8, wodurch das Selbstvertrauen der Patienten gestärkt und ihre Bereitschaft erhöht wird, ihre Wirbelsäule zu bewegen. Die verbesserten ODI-Werte in der Heimübungsgruppe können auf das Training zurückzuführen sein, das sie bei der Durchführung von Rückenübungen erhalten haben. Diese Ergebnisse stimmen mit Studien überein, die berichteten, dass Rückentraining die ODI-Werte von Patienten nach einer Lumbalfusionsoperation verbesserte21,26.

Der TUGT ist ein Beurteilungsinstrument, das die Funktion der unteren Extremitäten sowie das statische und dynamische Gleichgewicht von Patienten widerspiegelt, die sich einer Lumbalfusion unterziehen. Bei dieser Beurteilung werden auch Bewegungen bewertet, die für das Gehen im täglichen Leben erforderlich sind27. Daher deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass beide Übungsprogramme zur Verbesserung des statischen und dynamischen Gleichgewichts an Land bei Patienten, die sich einer Lumbalfusion unterziehen, hilfreich sein können. Obwohl unsere Versuchsgruppe 6-wöchige Wasserübungen zusammen mit einem Heimprogramm durchführte, reichte das Programm möglicherweise nicht aus, um den Patienten einen zusätzlichen Nutzen zu verschaffen. In einer anderen Studie wurde berichtet, dass Wassertraining mit Wasserwiderstandsgeräten das Gleichgewicht und die Gehfähigkeit älterer Menschen verbesserte28. Unser Programm beinhaltete kein Krafttraining im Wasser; Daher wurde in unserer Studie kein signifikanter Unterschied zwischen dem Gleichgewicht und der Gehfähigkeit der beiden Gruppen beobachtet.

Die Versuchsgruppe zeigte eine deutlich verbesserte Rumpfstreckkraft. Nach der Operation ist der Rumpfstreckmuskel geschädigt und der Patient hat typischerweise Angst vor Landübungen. Allerdings kann der Auftrieb des Wassers das Körpergewicht und die Muskelbelastung reduzieren. Dies kann dazu beitragen, das Angst- und Schmerzgefühl der Patienten zu überwinden, das typischerweise zu eingeschränkter Bewegung führt, und dadurch ihre Bereitschaft, sich im Wasser zu bewegen, zu erhöhen. Darüber hinaus kann eine aquatische Umgebung den Patienten die Durchführung von Übungen zur Wiederherstellung der motorischen Kontrolle ermöglichen, ohne dass sich ihre Symptome verschlimmern29. Eine Steigerung der Kraft der Rumpfmuskulatur nach einer Fusionsoperation kann dazu beitragen, dass Patienten ihren Rücken bei täglichen Aktivitäten sicherer nutzen können und das Risiko einer Behinderung, die oft durch Vermeidungsverhalten verursacht wird, verringert wird. Obwohl es zwischen den Gruppen keinen signifikanten Unterschied in der Verbesserung der Rumpfbeugekraft gab, zeigten beide Gruppen nach 6 Wochen Training eine erhöhte Rumpfbeugekraft (ein signifikanter Zeiteffekt). Da die Rumpfbeugemuskeln während der Operation nicht geschädigt wurden, gab es weniger Bedenken hinsichtlich des Vermeidungsverhaltens und beide Arten von Übungen zeigten signifikante Auswirkungen auf die Verbesserung der Rumpfbeugekraft.

Der lumbopelvine Stabilitätstest ergab einen signifikanten Interventionseffekt zwischen Patienten in der Versuchsgruppe und der Kontrollgruppe. Studien haben gezeigt, dass die Stärkung der lumbalen Stabilisatormuskeln wie des Querabdominis und des Multifidus die Fähigkeit zur Rumpfkontrolle verbessern kann30,31,32. Bressel et al. und Psycharakis et al. verwendeten EMG, um die Aktivierung der Rumpfmuskulatur während Stabilitätsübungen im Wasser zu untersuchen, und stellten fest, dass Wasserübungen für die unteren Bauchmuskeln (innerer schräger Bauchmuskel/Transversus abdominis) und die LM-Muskeln vorteilhafter sind als für andere Rumpfmuskeln33,34, da sie effektiv die Kontraktion induzieren Lenden-Becken-Stabilisatormuskeln und die LM-Muskeln im Wasser. Diese Beweise belegen die Wirkung von Wasserübungen auf die Lenden-Becken-Stabilität.

Eine aktuelle Studie aus dem Jahr 2021 ergab, dass Übungen zur Stärkung des Hüftabduktors die Größe der LM-Muskeln erhöhen können35. Die Bewegungen dieser Übungen ähnelten denen unseres Übungsprogramms. Dies könnte die signifikanten Verbesserungen der Größe der LM-Muskeln nur in der Versuchsgruppe erklären. Bressel et al. wiesen darauf hin, dass die Hüftabduktionsbewegung im Wasser das Rumpfgleichgewicht beeinflusst und dass die Aufrechterhaltung des Rumpfgleichgewichts im Wasser eine stärkere Aktivierung des LM-Muskels ermöglicht36. Obwohl der LM der am stärksten betroffene Muskel während der Lumbalfusion ist und frühere Forscher berichtet haben, dass eine Lumbaloperation eine der wichtigsten Ursachen für eine Atrophie des Rückenmuskels sein kann37, hat der LM-Muskel eine zweigefiederte Struktur mit Fasern, die eins, zwei und kreuzen sogar drei Wirbelebenen; Somit können auch Patienten, die sich einer Lumbalfusionsoperation unterziehen, die oberen und unteren Abschnitte des LM-Muskels trainieren, um den Trainingseffekt zu erzielen.

Mehrere Einschränkungen dieser Studie können die Ergebnisse teilweise beeinträchtigen. Erstens ist unklar, ob die beobachteten Verbesserungen über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden konnten, da der Studie eine langfristige Nachbeobachtung fehlte. Zweitens war die Studie nicht verblindet und daher konnte das Ergebnis eine Verzerrung bei der Messung der Ergebnisse nicht vollständig ausschließen. Obwohl schließlich die Übungshäufigkeit der Teilnehmer der Kontrollgruppe aufgezeichnet wurde, überwachte kein Therapeut ihre Übungen, wohingegen die Teilnehmer der Versuchsgruppe während ihres Wasserübungstrainings zweimal betreut wurden. Daher ist unklar, ob die positiven Effekte auf die Hydrotherapie oder die Supervision zurückzuführen sind.

Es handelte sich um eine experimentelle, randomisierte, kontrollierte Studie. Die Teilnehmer wurden für die sechswöchige Interventionszeit nach dem Zufallsprinzip einer Versuchsgruppe oder einer Kontrollgruppe zugeteilt. Diese Studie wurde vom Institutional Review Board des Cheng Hsin General Hospital (425-103-02) genehmigt und am 13.11.2016 bei Thai Clinical Trials registriert (Registrierungsnummer TCTR20161113001) und entspricht der CONSORT-Checkliste. Alle Experimente wurden in Übereinstimmung mit den geltenden Richtlinien und Vorschriften durchgeführt.

Es wurden 28 Patienten rekrutiert, die sich einer Operation mit Lumbalfusion unterzogen und zwischen Oktober 2014 und Dezember 2016 von der Abteilung für Orthopädie zur Physiotherapie an die Abteilung für Rehabilitation des Cheng Hsin General Hospital überwiesen wurden. Eingeschlossen wurden Teilnehmer, bei denen eine erste Lumbalfusionsoperation vorgesehen war, Personen im Alter zwischen 20 und 65 Jahren sowie Personen mit einseitigen Beinsymptomen vor der Operation. Diejenigen, die sich zuvor einer Rückenoperation unterzogen hatten; Personen mit schweren Herz-Kreislauf-Erkrankungen, neurologischen Störungen oder kognitiven Dysfunktionen; und schwangere Patienten wurden ausgeschlossen. Alle Teilnehmer unterzeichneten vor der Teilnahme schriftliche Einverständniserklärungen. Alle Daten wurden in der Rehabilitationsabteilung des Cheng Hsin General Hospital gesammelt.

Die Stichprobengröße wurde mit der G*Power-Software berechnet, mit Alpha = 0,05 und 80 % Power für das Ergebnis des Oswestry Disability Index (ODI) unter Verwendung der von Abbott38 vorgeschlagenen Formel. Für jede Gruppe wurden insgesamt 12 Personen ausgewählt, was einer Stichprobengröße von 24 entspricht. Um die Fluktuation zu berücksichtigen, wurden 28 Teilnehmer rekrutiert und nach dem Zufallsprinzip der Versuchsgruppe oder Kontrollgruppe zugeordnet. Das Randomisierungsverfahren wurde von einem Dritten mittels Block-Randomisierung mit einer Blockgröße von 4 durchgeführt.

Teilnehmer beider Gruppen begannen vier Wochen nach der Operation mit der sechswöchigen Intervention. Die Teilnehmer der Versuchsgruppe erhielten zwei Sitzungen 60-minütiges Wassertraining, davon drei 60-minütige Sitzungen mit Heimübungen jede Woche über einen Zeitraum von 6 Wochen, während die Teilnehmer der Kontrollgruppe nur Heimübungen durchführten (fünf 60-minütige Sitzungen pro Woche über 6 Wochen). Wochen). Das Wasserbecken war 7 m breit und 10 m lang und hatte eine abgestufte Tiefe von 0,9 bis 1,3 m. Die Temperatur des Beckens war auf 34–36 °C eingestellt und das Verhältnis von Therapeut und Teilnehmer betrug 1:2. Die Wassertrainingseinheiten wurden von einem Physiotherapeuten mit 8 Jahren Erfahrung in der Wassertherapie durchgeführt. Diese Intervention wurde von Januar 2015 bis Mai 2016 durchgeführt.

Das Wasserübungsprotokoll bestand aus 5 Minuten Aufwärmen mit Dehnung der Beinmuskulatur und Gehen im Wasser, 50 Minuten Hauptübungen und 5 Minuten Abkühlübungen mit Dehnübungen (Online-Anhang S1). Das Heimübungsprotokoll bestand aus allgemeinen Übungen zur Stabilität der Lendenwirbelsäule bei Patienten, die sich einer Lumbalfusion unterzogen hatten. Den Patienten wurde eine Checkliste zur Selbstüberwachung ihrer Übungen zur Verfügung gestellt, um ihnen bei der Einhaltung und Verbesserung ihres Trainingsprogramms zu helfen.

Die primären Ergebnisse waren Schmerzintensität und Behinderung, und die sekundären Ergebnisse waren Beweglichkeit, Muskelkraft, Lenden-Becken-Stabilität und LM-Muskeldicke. Die Messung der sekundären Ergebnisse und die Bewertung der Trainingsintervention wurden vom Erstautor (AH Huang) durchgeführt, und die primären Ergebnisse wurden von einem Physiotherapeuten mit 5 Jahren Berufserfahrung bewertet, der für die Gruppierung der Teilnehmer blind war.

Die Schmerzintensität wurde mithilfe der Numerical Pain Rating Scale (NPRS) bewertet. Der NPRS ist eine 11-Punkte-Skala von 0 bis 10, wobei 0 „schmerzfrei“ und 10 „stärkster Schmerz“ bedeutet39. Die Patienten wurden gebeten, ihre in der vergangenen Woche sowie vor und nach dem Eingriff empfundenen Ruheschmerzen zu bewerten. Zur Beurteilung des Behinderungsgrads der Patienten wurde die chinesische Version des modifizierten ODI verwendet40. Der modifizierte ODI besteht aus neun Dimensionen, nämlich Schmerzintensität, Körperpflege (z. B. Waschen, Anziehen), Heben, Gehen, Sitzen, Stehen, Schlafen, soziales Leben und Reisen. Jede Kategorie enthält sechs Fragen, die unterschiedliche Problemstufen repräsentieren, und wird mit einer Punktzahl von 0 bis 5 bewertet. Die Gesamtpunktzahl kann in eine Perzentilpunktzahl von 0 bis 100 umgewandelt werden.

Zur Beurteilung der Mobilität der Patienten wurde der Timed Up and Go Test (TUGT) eingesetzt. Dieser Test beginnt damit, dass der Patient auf einem Stuhl sitzt. Beim Startsignal wird der Patient angewiesen, aufzustehen und 3 m so schnell wie möglich zu gehen, sich umzudrehen, zurück zum Stuhl zu gehen und in die Sitzposition zurückzukehren. Die Zeit wurde mit einer Handstoppuhr aufgezeichnet. Es wurden zwei Versuche durchgeführt und die beste aufgezeichnete Zeit wurde für die Analyse verwendet41.

Die isometrische Muskelkraft der Rumpfstrecker und -beuger wurde in sitzender Position mit einem Handdynamometer (MicroFET2; HOGGAN, Atlanta, GA, USA)5 gemessen. Das Becken wurde an der Spina iliaca posterior superior und die unteren Gliedmaßen an den Knien und Knöcheln gestützt. Ein Gurt wurde an den Schultern und der Brust direkt unter den Achseln befestigt und horizontal auf einem Dynamometer montiert. Es wurden zwei maximale Anstrengungen sowohl für die Beugung als auch für die Streckung durchgeführt und der Mittelwert analysiert. Unsere Ergebnisse werden in Pfund (lbs) ausgedrückt. Dieser Test wies eine hervorragende Test-Retest-Zuverlässigkeit zwischen den Wochen auf, wobei die klasseninternen Korrelationskoeffizienten (ICC (3,2)) zwischen 0,95 und 0,96 lagen.

Der Hüftbewegungsbereich wurde verwendet, um den Grad der Kontrolle der Lenden-Becken-Stabilität während des einbeinigen Belastungstests in Rückenlage anzuzeigen42. Die Druck-Biofeedback-Einheit (PBU; Stabilizer; Chattanooga Group Inc., Hixson, TN, USA) wurde verwendet, um die Druckänderungen im Lenden-Becken-Bereich während des einbeinigen Belastungstests zu überwachen. Die Teilnehmer begannen mit einer 90°-Flexion von Hüfte und Knie, wobei die PBU mit einem Basisdruck von 40 mmHg unter der Lendenwirbelsäule positioniert war. Anschließend wurden die Teilnehmer gebeten, ein Einzugsmanöver für den Bauch durchzuführen und die PBU auf einem Druck von 45–55 mmHg zu halten, während sie ein Bein in die Streckung absenkten. Der Test wurde abgebrochen, wenn der Druck der PBU außerhalb des Bereichs von 45–55 mmHg lag, und der Hüftbewegungsbereich wurde aufgezeichnet. Ein breiteres Spektrum zeigte eine größere Fähigkeit zur Kontrolle der Lenden-Becken-Stabilität. Der Hüftbewegungsbereich wurde mit einem Smartphone (Clinometer-App; Plaincode, Stephanskirchen, Deutschland) gemessen, das mit einer Smartphone-Armbinde knapp über dem lateralen Epikondylus des Femurs am Oberschenkel befestigt wurde. Eine Kameraaufzeichnung (Panasonic LUMIX GX1, Japan; Full HD 1080i bei 60 FPS AVCHD) wurde verwendet, um den Schwellenwert zu überwachen, wenn der PBU-Druck außerhalb des Zielkontrollbereichs lag. Der Test wurde dreimal durchgeführt und der Durchschnittswert analysiert. Diese Messung wies eine hervorragende Test-Retest-Reliabilität zwischen den Wochen auf (ICC (3,3) = 0,99)43, die in unserer Pilotstudie festgestellt wurde.

Die Rehabilitations-Ultraschallbildmessung der LM-Muskeldicke wurde mit einem Philips HD11 Die Teilnehmer befanden sich in Bauchlage, mit einem Kissen unter den Unterleibsmuskeln, um eine Lordose der Lendenwirbelsäule zu minimieren22. Die Muskeln wurden im parasagittalen Schnitt abgebildet. Der Untersucher musste den Linearwandler in der Ebene des Facettengelenks halten und die Dicke des M. multifidus am Facettengelenk bis zur Faszienlinie in Ruheposition sowie bei Hüftstreckung mit Kniestreckung aufzeichnen. Die LM-Muskeldicke wurde auf fünf Ebenen gemessen (L5/S1, L4/L5, L3/4, L2/L3, L2/L1), und die Test-Retest-Reliabilität zwischen den Wochen (ICCs (3,1)) lag zwischen 0,79 und 0,89 für die Messung auf L2/L1 und zwischen 0,84 und 0,92 für die Messung auf anderen Ebenen.

Um die relative Variation der individuellen Muskeldicke zu bestimmen, wurde der bei jeder Kontraktionsaufgabe erhaltene Dickenwert von dem Wert abgezogen, der erhalten wurde, als sich der LM-Muskel in der Ruheposition befand, und dann durch den Wert in der Ruheposition dividiert.

Die Daten wurden mit SPSS (Version 20 für Mac; SPSS Inc., Chicago, IL, USA) analysiert. Unabhängige t-Tests (Alter, Größe, Gewicht und BMI) und Chi-Quadrat-Tests (Geschlecht) wurden verwendet, um die Unterschiede zwischen den Gruppen der Merkmale der Teilnehmer zu Studienbeginn zu untersuchen. Eine zweistufige ANOVA mit wiederholten Messungen wurde verwendet, um die Unterschiede zwischen den Gruppen vor und nach den Interventionen zu vergleichen, wobei das Signifikanzniveau auf α = 0,05 festgelegt wurde. Wenn eine signifikante Interaktion identifiziert wurde, wurden Post-hoc-Tests mit einem Bonferroni verwendet, um die Veränderungen vor und nach der Intervention zu bewerten, wobei das Signifikanzniveau auf 0,05 festgelegt wurde. Alle Analysen wurden nach dem Intention-to-Treat-Ansatz durchgeführt. Die fehlenden Daten derjenigen Patienten, die die Studie während der Intervention oder vor dem Nachtest verlassen hatten, würden durch die Daten vor dem Test ersetzt.

Die während der aktuellen Studie generierten und/oder analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

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Diese Studie wurde durch ein Stipendium des Cheng Hsin General Hospital, Taipei, Taiwan (CH-104-18) unterstützt. Dieses Manuskript wurde von Wallace Academic Editing herausgegeben. Die Autoren danken allen Teilnehmern für ihren Beitrag.

Diese Autoren trugen gleichermaßen bei: An-Hua Huang und Wen-Hsiang Chou.

Diese Autoren haben diese Arbeit gemeinsam betreut: Wen-Yin Chen und Yi-Fen Shih.

Abteilung für Physiotherapie und unterstützende Technologie, National Yang Ming Chiao Tung University, 155, Li-Nong St Section 2, Pei-Tou District, Taipei, 112, Taiwan

An-Hua Huang, Wendy Tzyy-Jiuan Wang, Wen-Yin Chen und Yi-Fen Shih

Abteilung für Rehabilitation, Cheng Hsin General Hospital, Taipei, Taiwan

An-Hua Huang

Abteilung für Orthopädie, Cheng Hsin General Hospital, Taipei, Taiwan

Wen-Hsiang Chou

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A.-HH und W.-HC waren die Hauptautoren dieses Manuskripts und beteiligten sich am gesamten Studiendesign. WT-JW beteiligte sich an der Dateninterpretation und trug zu wichtigen intellektuellen Inhalten bei. Y.-FS und W.-YC waren für die Gestaltung der Studie, die Überwachung der Studiendurchführung sowie die Ausarbeitung und Überarbeitung des Manuskripts verantwortlich. Alle Autoren haben das Manuskript gelesen und genehmigt.

Korrespondenz mit Wen-Yin Chen oder Yi-Fen Shih.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Huang, AH., Chou, WH., Wang, W.TJ. et al. Auswirkungen einer frühen Wasserübungsintervention auf die Rumpfkraft und die funktionelle Erholung von Patienten mit Lumbalfusion: eine randomisierte kontrollierte Studie. Sci Rep 13, 10716 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-37237-3

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Eingegangen: 17. Dezember 2022

Angenommen: 19. Juni 2023

Veröffentlicht: 03. Juli 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-37237-3

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